Reactive transport (RT) through heterogeneous media, may cause chemical heterogeneity if water flux is slow through portions of the medium. In such cases, chemical localization (i.e., the occurrence of reactions that would not occur in well mixed media) may develop, which is especially relevant for biochemical reactions occurring in biofilms. The objective of this work is to study the conditions for chemical localization. We represent the impact of heterogeneity by means of the non-local multirate mass transfer (MRMT) model, which views the porous media as consisting of one mobile and many immobile zones. A dimensional analysis of the governing equations shows that the problem is characterized by reaction times and the distribution of residence times in immobile zones, relative to transport time. To analyze the interplay between them, we simulated simple RT problems in multicontinuum media. Results indicate that immobile zones with residence times much smaller than transport can be lumped together with the mobile zone by modifying the reaction rates, which reduces computations. More importantly, reactions driven by species that are not present in the inflowing water but are the result of previous reactions will take place preferentially in immobile zones, whose residence time is comparable to or larger than reaction times. In fact, daughter species may take a long time and distance to build up. That is, daughter species will not be largest near the inflow, where parent species display largest concentrations, but further downstream at isolated (long residence times) immobile zones.

如果水通量缓慢通过介质的某些部分，则通过异质介质的反应性传输 (RT) 可能会导致化学异质性。在这种情况下，可能会发生化学定位（即发生在混合良好的介质中不会发生的反应），这与生物膜中发生的生化反应特别相关。这项工作的目的是研究化学定位的条件。我们通过非局部多速率传质 (MRMT) 模型表示异质性的影响，该模型将多孔介质视为由一个移动区域和许多固定区域组成。控制方程的维度分析表明，该问题的特征在于反应时间和固定区域中的停留时间分布，相对于传输时间。为了分析它们之间的相互作用，我们模拟了多连续介质中的简单 RT 问题。结果表明，通过修改反应速率，可以将停留时间远小于运输的固定区域与移动区域集中在一起，从而减少计算量。更重要的是，由流入水中不存在但是先前反应结果的物质驱动的反应将优先在固定区域发生，其停留时间与反应时间相当或更长。事实上，子种可能需要很长的时间和距离才能建立起来。也就是说，子物种不会在流入附近最大，而母物种浓度最高，但在下游的孤立（长停留时间）固定区域。结果表明，通过修改反应速率，可以将停留时间远小于运输的固定区域与移动区域集中在一起，从而减少计算量。更重要的是，由流入水中不存在但是先前反应结果的物质驱动的反应将优先在固定区域发生，其停留时间与反应时间相当或更长。事实上，子种可能需要很长的时间和距离才能建立起来。也就是说，子物种不会在流入附近最大，而母物种浓度最高，但在下游的孤立（长停留时间）固定区域。结果表明，通过修改反应速率，可以将停留时间远小于运输的固定区域与移动区域集中在一起，从而减少计算量。更重要的是，由流入水中不存在但是先前反应结果的物质驱动的反应将优先在固定区域发生，其停留时间与反应时间相当或更长。事实上，子种可能需要很长的时间和距离才能建立起来。也就是说，子物种不会在流入附近最大，而母物种浓度最高，但在下游的孤立（长停留时间）固定区域。由流入水中不存在但是先前反应结果的物质驱动的反应将优先在固定区域发生，其停留时间与反应时间相当或更长。事实上，子种可能需要很长的时间和距离才能建立起来。也就是说，子物种不会在流入附近最大，而母物种浓度最高，但在下游的孤立（长停留时间）固定区域。由流入水中不存在但是先前反应结果的物质驱动的反应将优先在固定区域发生，其停留时间与反应时间相当或更长。事实上，子种可能需要很长的时间和距离才能建立起来。也就是说，子物种不会在流入附近最大，而母物种浓度最高，但在下游的孤立（长停留时间）固定区域。